Vejen til nul-emissioner starter let, men bliver stejl

Kuldioxidemissioner fra menneskelige aktiviteter skal nærme sig nul inden for flere årtier for at undgå at risikere alvorlige skader fra virkningerne af klimaændringer. Dette vil kræve kreativitet og innovation, fordi nogle typer industrielle kilder til atmosfærisk kulstof mangler overkommelige emissionsfrie erstatninger, ifølge et nyt blad i Videnskab fra et team af eksperter ledet af University of California Irvines Steven Davis og Carnegies Ken Caldeira.

Ud over opvarmning, afkøling, belysning, og at drive individuelle køretøjer - emner, der ofte er i fokus for emissionsdiskussionen - der er andre vigtige bidragsydere til atmosfærisk kulstof, som er meget mere udfordrende at tage fat på. Disse hårde nødder at knække omfatter flyrejser; langdistancefragt med lastbil, tog, eller skib; og fremstilling af stål og cement.

"Vi ønskede at se nærmere på barriererne og mulighederne i forbindelse med de tjenester, der er sværest at dekarbonisere, " sagde hovedforfatter Davis.

De barrierer, de analyserede, omfattede:

• Den forventede stigning i efterspørgslen efter flyrejser og fragt, sektorer, der allerede bidrager med omkring 6 procent af de globale emissioner.
• Fremstilling af cement og stål, som årligt frigiver 1,3 og 1,7 milliarder tons kuldioxidemissioner til atmosfæren og forventes også at vokse i takt med at infrastrukturbehovet stiger, især i udviklingslandene.
• Nødvendigheden af ​​at generere og transmittere elektricitet med næsten 100 procent pålidelighed, på trods af variation i vedvarende energikilder som vind og sol.

"Tilsammen tegner disse 'hårde nødder' kilder en væsentlig del af de globale emissioner, " sagde Caldeira. "For effektivt at adressere dem, vi bliver nødt til at udvikle nye processer og systemer. Dette vil kræve både udvikling af nye teknologier og koordinering og integration på tværs af brancher."

Muligheder, som teamet analyserede omfatter, men er ikke begrænset til, syntese af energitætte brint- eller ammoniakbaserede brændstoffer til luftfart og skibsfart nye ovnteknologier til fremstilling af beton og stål, og værktøjer til at opfange og sikkert opbevare kulbrinteemissioner.

Men omkostningerne ved at implementere og opskalere disse teknologier for at revidere transporten, konstruktion, og energilagringsindustrien vil præsentere forhindringer, de advarer. Plus, det vil være nødvendigt at overvinde trægheden i eksisterende systemer og politikker for at skabe noget nyt og bedre.

"Vi har ikke en krystalkugle til at forudse, hvilke teknologier der vil eksistere et århundrede fra nu, " Caldeira fortsatte. "Men vi ved, at folk vil have bygninger, transport, og andre energitjenester, og vi kan forsøge at designe vores energisystem, så det er i stand til at drage fordel af nye opfindelser, efterhånden som de kommer."